13.4 家庭电路 教学设计-2025-2026学年北师大版九年级全一册物理

13.4 家庭电路 教学设计 课题 13.4 家庭电路 单元 13 学科 物理 年级 九全 教材分析 主要介绍家庭电路、熔断器和断路器、插座等基本电学知识，本节以串联和并联电路等电路知识为基础，是电学连接部分内容的综合运用；也是后续学习电能、电功率等内容的基础。教材从家庭电路的组成，介绍总开关、电能表、保险丝及其断路器等的作用，同时还介绍插座及其用电器的连接方式，关注用电器接地等安全问题，本节内容琐碎、繁杂，有许多潜在知识包含其中，但主要还在于介绍生活用电常识，属于常识性了解，重点是帮助学生了解家庭电路及安全使用电路，提升学生利用知识解决实际问题的能力。 学习 目标 科学观念：了解家庭电路的组成和电路的连接方式；了解火线和零线及其辨别；了解熔断器和断路器的作用及其保险丝的选择；了解插座的连接及其接地的作用； 科学思维：分析简单的电路故障；分析接地安全的原因；分析开关串联在火线上的原因； 探究实践：通过熟悉身边的家庭电路，了解家庭电路的组成及其连接方法； 态度责任： 将科学联系于生活实际，树立安全意识；养成严谨细致、实事求是的科学态度。 重点 家庭电路的组成、保险丝的作用和选用； 难点 测电笔的结构、断路器的作用和工作原理。 教学环节 教 师 活 动 设计意图 导 入 新 课 1、电路的基本组成： 、 及导线、开头及电表等； 2、电流单位是 ，通过用电器的电流大小可用 测量； 3、电压单位是 ，电路两端的电压可用 测量，1节干电池的电压为 ，照明电路的电压为 ； 4、电阻单位为 ，一般可用 法实验测电阻； 5、电路的基本连接方式有 和 ； 6、电路的状态有 、 和 等； 7、欧姆定律的内容： 。 导 入 新 课 讲 授 新 课 读图：看下列家庭电路布局简图，说一说： 1）家庭电路一般由哪些元件组成？ 2）家庭电路的电压为多大？ 3）家庭电路中保护装置有哪些？ 归纳： 一、家庭电路的组成 1、家庭电路的组成： 家庭电路由进户线、电能表、断路器、用电器、导线等组成。 家庭电路所用的电能是通过电网从发电厂输送过来的。输电线进户后，先接到电能表、总开关、保护装置上，然后再连接到室内的电灯、插座上。 视频辅助教学：家庭电路的组成 2、进户线： （1）进户线：家庭电路的进户线包括火线和零线； （2）火线和零线之间的电压正常值为 220 伏； （3）辨别火线和零线可用测电笔：使用测电笔时，手要接触笔卡，但不能接触笔尖；笔尖金属体接触火线时氖管发光，接触零线时氖管不发光。 3、电能表： 电能表用来测量电路消耗的电能，旧称电度表或火表。 电能表、电流表和电压表等都属于常见的电表。 4、插座： 插座可用于连接移动用电器的装置。插座分两孔插座和三孔插座，接线原则“左零线右火线，上孔接地线”。接地线是用电器的安全线；用电器外壳接在插头的中间脚上；为了保证人身安全，洗衣机电冰箱、电饭锅等电器都用三脚插头，使它们的外壳能够接地。 视频辅助：插座与插头对应使用 讨论交流： 外壳是金属的用电器插头通常都用三脚插头，这是为什么？能不能将三脚插座的中间一脚折断后再插入二孔插座中使用？ 参考：使用三脚插头的用电器，外壳接在插头的中间脚上，当把三脚插头插入三孔式插座时，用电器的外壳就与大地相连了。 当火线与用电器的金属外壳接触，而外壳接地时，万一发生漏电等事故时，电流会直接经接地线进入大地。此时会由于家庭电路中的电流过大而使断路器自动断开，切断电路。 因此，三脚插头的脚是不能折断后使用的。 5、总开关： 串联在干路中，控制室内全部电路的通与断。 6、我国的交流电： 我国家庭电路使用的电和电网输送的电都是交流电，我国交流电的周期是0.02秒，频率为50 赫兹。 不同国家或地区的交流电电压与频率存在差异： 二、熔断器和断路器 1、电路要安装保护装置： 当电路出现短路或同时接入过多的用电器时，会引起电路电流过大，电线过热，有引发火灾的危险，因此火线处必须装有安全保护装置。 2、保护装置的种类： 电路中常见的保护装置有熔断器和断路器。 3、熔断器： （1）熔断器类型： 熔断器一般有封闭管式熔断器和敞开插入式熔断器两种。 封闭式熔断器的保险丝被封闭在玻璃管内，插入式熔断器的保险丝装在盒盖上。 （2）熔断器作用：当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，从而保护电路和用电器； （3）保险丝： ①材料：采用电阻率大，熔点低的金属合金； ②规格：用额定电流划分； ③工作原理：当电流超过保险丝的额定电流时，电路产生的热量高于保险丝熔点，使保险丝熔断； ④选用依据：使保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作时的电流。 ⑤选用保险丝应规范：在家庭电路中切勿用铜丝或铁丝代替保险丝，因为在电流过大时，铜丝或铁丝一般不会熔断，因而极易发生事故。 视频：保险丝在短路时自动熔断 讨论交流： 如果选用的保险丝额定电流值太大或太小会怎样？ 参考：太大：不能起到保护作用；太小：频繁更换，十分不方便 过渡： 说明： 保险丝的更换是比较麻烦的事。现在，家庭中常用断路器来替代闸刀开关和熔断器。 读图：如图是一种断路器的工作原理图，试着向你同桌介绍其工作原理。 正常情况下，双金属片是 ，电路的接触点 ，电流正常通过；当电流过大时，双金属片被 ，发生 ，使接触点在弹簧拉力作用下被 ，电路切断，从而起到电路过载或短路时保护作用。 4、断路器： （1）断路器作用：断路器上标有额定电流，当流过断路器的电流超过额定电流时，断路器会自动断开，切断电路，从而起到保护电路的作用。 （2）断路器的复位：当电路被断路器切断后，不要急于使断路器复位，而应先找出发生电路故障的原因，排除故障后再接通电路。 （3）断路器的优势：断路器能手动切断电路，也能手动复位。断路器因使用方便、安全而得到普及。 拓展：漏电保护器、空气开关 家庭电路对学生来说说既熟悉又陌生。让学生从读图过程中认识家庭电路的组成，学生会联系教室或家里的电路来获得感 性认识。这比教师直接讲解更直观且有效。 逐一介绍家庭电路的各组成部件的特点及作用 这里注意：插座的接线与使用等安全问题，一定要引起学生的关注和重视 提醒学生注意：维修电路等对电路操作时，一定要先切断电路的总开关，以安全。 保护装置是安全的有效保障， 熔断器和断路器作用类似，但结构不同 先介绍熔断器及保险丝等知识点 然后再介绍现在普遍使用的断路器 拓展部分介绍空气开关和漏电保护器等常常见的断路器，既实用又拓展学生知识面 课 堂 练 习 1、开关是电路的重要元件，既可确保安全用电，又能方便控制电路。学校的STEM课堂上，小科在家庭电路图中设置了五处开关（如图所示）。小江觉得该电路设计不合理，因为有几处开关必须处于常闭状态，所以无需设置，这几处开关是（　C　） A．1、2 B．1、4 C．2、4 D．3、5 2、家用漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时实施保护的设备，家庭电路漏电时，通过火线与零线的电流不相等，漏电保护器中有一特殊装置(在图中虚线框内，未画出)检测到这一差异后，便切断电源，起到保护作用，漏电保护器中还有试验电路，由一只开关S与电阻R组成，闭合开关S就能模拟漏电情形，试验电路的链接符合要求的是（　C　） A． B．C．D． 3、如图所示，是有关家庭用电中的几个实例，其中，对图中实例的描述正确的是(　A　) A．甲图中测电笔的使用方法是错误的 B．乙图中电路的接法是正确的 C．丙图中有关家庭用电中电路的连接是错误的 D．丁图中用湿手接触台灯的做法是正确的 4、如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　D　） A．电冰箱接入三孔插座后与电灯串联 B．断开开关S后，用测电笔在A处测试氖管不发光 C．断路器也可以装在零线进户位置C处 D．若在甲、乙两处分别安装电灯或开关，则开关必须装在甲处 （例题4图） （例题5图） 5、如图是小科家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，但电灯仍正常发光。拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，用测电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光。若电路中只有一处故障，则（  C ）  A. 电热水壶所在电路的b、c间断路                    B. 插座的接地线断路 C. 电路的c、d间导线断路                                   D. 电路的a、b间导线断路 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。 同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。 课 堂 小 结 1、家庭电路由进户线、电能表、总开关、保护装置、插座、电灯和开关等部分组成。 2、进户线一般有两根: 零线和火线，二者之间的电压正常值为 220 伏。辨别火线和零线用测电笔。用测电笔时，用手接触金属笔卡，笔尖接触待测导线。若氖管发光，表明接触的是火线；不发光则接触的是零线。 3、电路中常见的保护装置有熔断器和断路器。 4、当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，切断电路，确保用电安全；保险丝一般由熔点较低的金属合金制成。选用保险丝时，应使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。勿用铜丝或铁丝代替保险丝。 5、当流过断路器的电流超过额定电流时，断路器会自动断开，切断电路，保护电路。 6、当电路被熔断器或断路器切断后，不要急于更换保险丝或使断路器复位，先找出故障原因并排除故障后再接通电路。 7、插座一般分为两孔式插座和三孔式插座；两孔式插座的一个孔接火线，另一个孔接零线。三孔式插座的接法：左零右火上接地；插座与其他用电器并联连接在电路中，控制用电器的开关与该用电器串联。 8、为了安全，功率较大的用电器应用三脚插头 。一旦用电器的火线的绝缘层被破坏，与火线接触的金属壳上就有220 伏的电压，人与之接触就会发生触电事故，而外壳接地，电流就会经接地线进入大地。 帮助学生掌握重点， 更加容易的学习。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$